[实用新型]水能利用系统及其水能转换装置

权利要求书

1.水能转换装置，包括水下水轮机，其特征在于：水下水轮机的外围设置有具有囊腔的环状囊，环状囊围成沿前后方向延伸的水流导流通道，水下水轮机通过水轮机支架与水流导流通道的通道壁相连，所述囊腔中填充有水、发泡材料或者气体。

2.根据权利要求1所述的水能转换装置，其特征在于：水流导流通道的前端具有由前至后口径逐渐变小的渐缩段，所述水下水轮机设置于所述渐缩段的喉部位置处。

3.根据权利要求2所述的水能转换装置，其特征在于：环状囊上于所述水流导流通道的外围设置有多个沿环状囊周向顺序布置的沿前后方向延伸的冲压水室，各冲压水室均具有位于所述环状囊前端的水室进水口和位于所述涡轮机的涡轮叶片旁的水室出水口。

4.根据权利要求3所述的水能转换装置，其特征在于：各冲压水室以环状囊的中心线同趋势扭转偏斜以使得水室出水口的朝向与涡轮叶片的转动方向一致。

5.根据权利要求1所述的水能转换装置，其特征在于：环状囊的内部设置有刚性的支撑骨架。

6.根据权利要求1所述的水能转换装置，其特征在于：环状囊上设置有沿左右方向延伸的平衡翼，在垂直于左右方向的截面上平衡翼的上、下表面均为外凸的弧形结构，上表面的截面周长小于下表面的截面周长。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的水能转换装置，其特征在于：供所述水轮机支架连接的所述水流导流通道壁处设置有筒形的刚性支撑结构。

8.水能利用系统，包括水能转换装置和用于将水能转换装置限位于水中的限位装置，水能转换装置包括水下水轮机，其特征在于：水下水轮机的外围设置有具有囊腔的环状囊，环状囊围成沿前后方向延伸的水流导流通道，水下水轮机通过水轮机支架与水流导流通道的通道壁相连。

9.根据权利要求8所述的水能利用系统，其特征在于：水流导流通道的前端具有由前至后口径逐渐变小的渐缩段，所述水下水轮机设置于所述渐缩段的喉部位置处，环状囊上于所述水流导流通道的外围设置有多个沿环状囊周向顺序布置的沿前后方向延伸的冲压水室，各冲压水室均具有位于所述环状囊前端的水室进水口和位于所述涡轮机的涡轮叶片旁的水室出水口。

10.根据权利要求9所述的水能利用系统，其特征在于：各冲压水室以环状囊的中心线同趋势扭转偏斜以使得水室出水口的朝向与涡轮叶片的转动方向一致。

11.根据权利要求8所述的水能利用系统，其特征在于：限位装置包括用于设置于水面或者水面以上的工作台，工作台上设置有卷扬装置，水能转换装置的环状囊通过缆绳与卷扬装置相连，环状囊上设置有沿左右方向延伸的平衡翼，在垂直于左右方向的截面上平衡翼的上、下表面均为外凸的弧形结构，上表面的截面周长小于下表面的截面周长，缆绳上串设有弹簧，或者缆绳上串设有力传感器，限位装置还包括与所述力传感器采样连接并与所述卷扬装置控制连接的控制器。

12.根据权利要求8所述的水能利用系统，其特征在于：限位装置包括用于漂浮于水面的漂流浮体和作业浮体，漂流浮体与水底锚相连，作业浮体与漂流浮体可拆连接，水能转换装置连接于作业浮体上。

13.根据权利要求8所述的水能利用系统，其特征在于：限位装置包括漂浮于水面上的作业浮体，作业浮体通过锚缆绳与水底锚相连，水能转换装置通过漂浮缆绳与锚缆绳相连。

14.根据权利要求8所述的水能利用系统，其特征在于：限位装置包括漂浮于水面上的作业浮体，作业浮体通过锚缆绳与水底锚相连，锚缆绳上串设有至少一个所述的水能转换装置。

15.根据权利要求8所述的水能利用系统，其特征在于：限位装置包括用于漂浮于水面上的作业浮体，作业浮体通过锚缆绳与水底锚相连，作业浮体上还连接有漂浮缆绳，漂浮缆绳远离作业浮体的一端设置有用于浮于水面上的平衡浮体，漂浮缆绳上连接有至少一个所述水能转换装置。

16.根据权利要求15所述的水能利用系统，其特征在于：各水能转换装置的高低均不同。